Διαφορά μεταξύ NADH και FADH2

Η κύρια διαφορά μεταξύ NADH και FADH₂ είναι ότι κάθε μόριο NADH παράγει 3 μόρια ATP κατά την οξειδωτική φωσφορυλίωση, ενώ κάθε FADH₂ μόριο παράγει 2 μόρια ATP . Επιπλέον, το NADH μεταφέρει ηλεκτρόνια στο σύμπλεγμα κυτοχρώματος Ι ενώ το FADH₂ μεταφέρει ηλεκτρόνια στο σύμπλεγμα κυτοχρώματος II.

NADH και FADH₂ είναι οι ανηγμένες μορφές των συνενζύμων, γνωστών ως NAD (νικοταμιδική αδενίνη δινουκλεοτίδιο) και FAD (δινουκλεοτίδιο αδενίνης φλαβίνης), αντίστοιχα. Παίζουν καθοριστικό ρόλο στην παραγωγή κυτταρικής ενέργειας.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι το NADH
     – Ορισμός, Δομή, Συνάρτηση
2. Τι είναι το FADH2
     – Ορισμός, Δομή, Συνάρτηση
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ NADH και FADH2
     – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ NADH και FADH2
     – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι

Κυτταρική αναπνοή, συνένζυμα, FAD, FADH₂ , NAD, NADH, Οξειδωτική Φωσφορυλίωση

Τι είναι το NADH

Το NADH είναι η ανηγμένη μορφή του NAD (δινουκλεοτίδιο νικοτιναμίδης αδενίνης), το οποίο είναι ένα κρίσιμο συνένζυμο που εμπλέκεται στη μεταφορά ενέργειας μεταξύ βιοχημικών αντιδράσεων που συμβαίνουν στο κύτταρο. Η δομή του NAD αποτελείται από δύο νουκλεοτίδια:την αδενίνη και το νικοτιναμίδιο, ενωμένα μέσω των φωσφορικών τους ομάδων. Η οξειδωμένη μορφή του DNA είναι NAD.

Εικόνα 1:NAD

Η κύρια λειτουργία του NAD είναι ο ρόλος του στις αντιδράσεις οξείδωσης-αναγωγής μέσα στο κύτταρο, χρησιμεύοντας ως συνένζυμο σε ένζυμα όπως οι αφυδρογονάσες, οι αναγωγάσες και οι υδροξυλάσες, σε κύριες μεταβολικές διεργασίες όπως η γλυκόλυση, ο κύκλος του Krebs, η σύνθεση λιπαρών οξέων και η σύνθεση στεροειδών.

Εικόνα 2:Μεταβολισμός οξειδοαναγωγής που συνδέεται με NAD και NADH

Κατά τη διάρκεια της γλυκόλυσης παράγονται δύο μόρια NADH ενώ κατά τη διάρκεια του κύκλου Krebs παράγονται έξι μόρια NADH ανά μόριο γλυκόζης. Αυτά τα οκτώ μόρια NADH κινούνται στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων για να παράγουν ATP. Τρία μόρια ATP παράγονται ανά μόριο NADH. Ωστόσο, στη ζύμωση, δύο μόρια NADH παράγονται κατά τη γλυκόλυση και η αναγέννησή τους λαμβάνει χώρα μέσω φωσφορυλίωσης σε επίπεδο υποστρώματος.

Τι είναι το FADH₂

FADH₂ είναι η ανηγμένη μορφή του FAD (δινουκλεοτίδιο αδενίνης φλαβίνης) που αποτελείται από δύο ενωμένα νουκλεοτίδια:αδενίνη και μονονουκλεοτίδιο φλαβίνης. Το φλαβινο-Ν (5)-οξείδιο, η κινόνη, η ημικινόνη και η υδροκινόνη είναι οι τέσσερις οξειδοαναγωγικές μορφές του FAD. Η κινόνη είναι η πλήρως οξειδωμένη μορφή ενώ η υδροκινόνη ή η FADH₂ είναι το πλήρως ανηγμένο από, το οποίο έχει δεχθεί δύο ηλεκτρόνια (2e) και δύο πρωτόνια (2Η). Το FAD, μαζί με τις πρωτεΐνες, σχηματίζουν φλαβοπρωτεΐνες.

Εικόνα 3:Ο ρόλος των NADH και FADH₂ στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων

Δύο FADH₂ μόρια παράγονται κατά τη διάρκεια του κύκλου Krebs ανά μόριο γλυκόζης. Αυτά τα δύο μόρια μεταφέρουν ηλεκτρόνια στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων και παράγουν δύο μόρια ATP ανά FADH₂ .

Ομοιότητες μεταξύ NADH και FADH₂

• NADH και FADH₂ είναι ανηγμένες μορφές συνενζύμων.
• Παράγονται κατά τη διάρκεια της γλυκόλυσης και του κύκλου Krebs.
• Επιπλέον, και τα δύο αποτελούνται από δύο νουκλεοτίδια ενωμένα μεταξύ τους με τις φωσφορικές τους ομάδες.
• Και τα δύο περιέχουν ένα νουκλεοτίδιο αδενίνης.
• Μεταφέρουν υδρογόνο και ηλεκτρόνια.
• Επίσης, και τα δύο μπορούν να πάρουν δύο ηλεκτρόνια.
• Και τα δύο μεταφέρουν ηλεκτρόνια για την παραγωγή ATP κατά τη διάρκεια της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης.
• Επιπλέον, συμμετέχουν στις αντιδράσεις οξείδωσης-αναγωγής ως φορείς ηλεκτρονίων.

Διαφορά μεταξύ NADH και FADH₂

Ορισμός

Το NADH αναφέρεται στην ανηγμένη μορφή του απανταχού συνενζύμου NAD, που αποτελείται από δύο νουκλεοτίδια:αδενίνη και νικοτιναμίδιο ενώ το FADH₂ αναφέρεται στη μειωμένη μορφή του συνενζύμου FAD στο οποίο η ριβοφλαβίνη είναι το βασικό συστατικό.

Παραγωγή

Ενώ το NADH παράγεται τόσο κατά τη διάρκεια της γλυκόλυσης όσο και του κύκλου Krebs, το FADH₂ παράγεται κατά τη διάρκεια του κύκλου Krebs.

Νουκλεοτίδια

Υπάρχουν δύο ενωμένα νουκλεοτίδια στο NADH:αδενίνη και νικοτιναμίδιο ενώ το FADH₂ περιέχει τα δύο ενωμένα νουκλεοτίδια αδενίνη και φλαβινο μονονουκλεοτίδιο.

Μεταφορά ηλεκτρονίων

Κατά τη διάρκεια της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης, το NADH μεταφέρει τα ηλεκτρόνια του στο σύμπλεγμα κυτοχρώματος I ενώ το FADH₂ μεταφέρει τα ηλεκτρόνια του στο σύμπλεγμα κυτοχρώματος II.

Συμπέρασμα

Το NADH είναι η ανηγμένη μορφή του NAD, που παράγει 3 μόρια ATP κατά την οξειδωτική φωσφορυλίωση ενώ το FADH₂ είναι η ανηγμένη μορφή της FAD, η οποία παράγει 2 μόρια ATP κατά την οξειδωτική φωσφορυλίωση. Τόσο το NADH όσο και το FADH₂ εμπλέκονται και σε άλλες αντιδράσεις οξείδωσης-αναγωγής που συμβαίνουν και στο κύτταρο. Η κύρια διαφορά μεταξύ NADH και FADH₂ είναι ο αριθμός των μορίων ATP που παράγονται από οξειδωτική φωσφορυλίωση.

Αναφορά:

1. Berg, Jeremy M. «Το NAD, το FAD και το συνένζυμο Α σχηματίζονται από το ATP». Βιοχημεία. 5η Έκδοση. , U.S. National Library of Medicine, 1 Ιανουαρίου 1970, Διαθέσιμο εδώ

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. "NAD+ phys" Από NEUROtiker – Δική εργασία (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia 
2. "Σχηματικός καταβολισμός" Από τον Tim Vickers, διανυσματοποιημένος από τον Fvasconcellos – w:Image:Catabolism.png (Δημόσιος Τομέας) μέσω του Commons Wikimedia    
3. «2508 The Electron Transport Chain» από το OpenStax College – Anatomy &Physiology, Connexions Web site. http://cnx.org/content/col11496/1.6/, 19 Ιουνίου 2013. (CC BY 3.0) μέσω Commons Wikimedia